Firma SIEMAG TECBERG Inc. właśnie zakończyła modernizację dwóch maszyn wiatrowych Nordberg w podziemnym laboratorium neutrin w Sanford Lab w South South
Milwaukee, USA, luty 2022 r. W ten sposób firma SIEMAG TECBERG, dzięki dogłębnej znajomości starej techniki maszyn nawojowych, przyczynia się w niewielkim stopniu do realizacji jednego z największych eksperymentów fizyki cząstek elementarnych.
DUNE: ogromny projekt fizyki cząstek elementarnych w USA
Głęboko Podziemny Eksperyment Neutrinowy (DUNE) jest międzynarodowym eksperymentem pokazowym, którego celem jest rozwikłanie tajemnic neutrin. DUNE zostanie zainstalowany w budowanym w USA ośrodku neutrinowym Long-Baseline Neutrino Facility (LBNF).
DUNE zakłada wykorzystanie najnowszych detektorów cząstek, jednego w Fermilab w Illinois i jednego głęboko w ziemi w Sanford Underground Research Facility zainstalowanego w rozbudowanej byłej kopalni złota Homestake w Południowej Dakocie. Daleki detektor będzie największym tego typu urządzeniem, jakie kiedykolwiek zbudowano, i będzie rejestrował oddziaływania neutrin z większą precyzją niż kiedykolwiek wcześniej. Globalna infrastruktura komputerowa umożliwi ana-lizę danych. W celu przeprowadzenia eksperymentu, wiązka neuronów zostanie wystrzelona z akceleratora cząstek PIP-ll w Fermilabie, 800 mil przez ziemię do detektorów dalekich neutrin znajdujących się w Sanford Underground Research Facility (SURF).
Główni uczestnicy projektu
Fermi National Accelerator Laboratory, w skrócie Fermilab, jest ośrodkiem badawczym fizyki cząstek elementarnych prowadzonym przez Departament Energii USA. Znajduje się ono około 50 km na zachód od Chicago, w stanie Illinois. Fermilab Departamentu Energii USA jest laboratorium goszczącym DUNE we współpracy z ponad 30 krajami, organizacjami promocyjnymi i ponad 1000 naukowców z całego świata, z których wszyscy wnoszą specjalistyczną wiedzę i komponenty.
Sanford Underground Research Facility, znany również jako SURF, to podziemne laboratorium w Lead, w Południowej Dakocie. Jest to najgłębsze podziemne laboratorium w Stanach Zjednoczonych i jest domem dla wielu eksperymentów w takich dziedzinach jak badania nad ciemną materią i fizyką neutrin, biologia, geologia i inżynieria. SURF jest zarządzany przez South Dakota Science and Technology Authority (SDSTA). Głębokość i stabilność skał na terenie byłej kopalni złota Homestake oraz historia SURF sprawiają, że jest to idealne miejsce do przeprowadzania wrażliwych eksperymentów z zakresu fizyki cząstek elementarnych. Do momentu zamknięcia w 2002 roku Homestake była największą i najgłębiej położoną kopalnią złota w Ameryce Północnej, produkującą ponad 40 milionów uncji złota w ciągu 126 lat działalności.
Cele projektu neutrino DUNE
Naukowcy z DUNE stworzą jaśniejszy obraz wszechświata i tego, jak on funkcjonuje. Ich badania dostarczą nawet klucz do zrozumienia, dlaczego żyjemy we wszechświecie zdominowanym przez materię - innymi słowy, dlaczego w ogóle tu jesteśmy.
Laboratoria, szyby kopalniane i urządzenia wyciągowe w SURF.
Pogłębianie dla Long-Baseline Neutrino Facility i Deep Underground Neutrino Experiment (LBNF/DUNE) rozpoczęło się w 2019 roku i obecnie prace koncentrują się na poziomie 4850 szybu Ross na terenie Kampusu Ross. Aby przygotować komory dla przyszłych laboratoriów DUNE i gigantycznego detektora cząstek w Kampusie Rossa, wydobyto 700 000 ton skał, wyniesiono je na powierzchnię i przetransportowano za pomocą systemu przenośników skalnych do otwartego szybu górniczego. W sumie w skale pod SURF-em pracują 4 główne systemy transportowe: 2 systemy transportowe dla szybu Ross i 2 dla szybu Yates.
W styczniu 2021 r. 2 maszyny wyciągowe bębnowe typu Nordberg szybu Ross zostały wyłączone z eksploatacji w celu modernizacji. Jedną z nich była produkcyjna maszyna dwubębnowa skipowa, drugą była maszyna dwubębnowa z klatką do transportu ludzi i materiałów na jednym bębnie i przeciwwagą na drugim bębnie. Obie maszyny wyciągowe zostały zaprojektowane w 1933 roku i zainstalowane w 1934 roku. W momencie wyłączenia z eksploatacji na początku 2021 roku hamulce wyciągu klatkowego były jeszcze wyposażone w drewniane klocki hamulcowe. Cylindry hydrauliczne hamulców pracowały pod ciśnieniem 120-140 psi, a operator miał bezpośrednie mechaniczne połączenie z suwakami zaworów hydraulicznych. Wymagało to połączeń mechanicznych, które montuje się na długości setek metrów.
Modernizacja 2 maszyn wyciągowych Nordberg w szybie Ross przez firmę SIEMAG TECBERG Inc.
W celu efektywnego wydobycia ponad 700.000 ton skał oraz bezpiecznego transportu osób, obie maszyny wyciągowe firmy Nordberg musiały zostać gruntownie zmodernizowane. Amerykańska filia firmy SIEMAG TECBERG, specjalizującej się w technologii wyciągów szybowych, otrzymała to zlecenie nie tylko ze względu na swoje kompetencje w zakresie modernizacji wyciągów szybowych, ale również ze względu na znajomość maszyn wyciągowych Nordberg: w 1999 r. górnicza część amerykańskiej firmy Nordberg Manufacturing Company została przejęta przez SIEMAG US Inc, poprzednika firmy SIEMAG TECBERG.
Modernizacja maszyny bębnowej dla potrzeb produkcji
- Konwersja napędów prądu stałego na prąd zmienny. Zdemontowano istniejące zespoły silnikowo-generatorowe, zainstalowano nowe przetwornice częstotliwości i nowe napędy.
- Sprzęgło bębna liny podsiębiernej zostało naprawione/wyłączone z eksploatacji
- Wymieniono sprzęgło bębna liny nadsiębiernej na sprzęgło z przekładnią pierścieniową
- Układy hamulcowe zostały wyposażone w nowe układy sterowania
- Do obsługi starego systemu niskociśnieniowego zastosowano elektryczne sterowniki liniowe oraz nowe zawory hydrauliczne, które zapewniają dodatkowy poziom bezpieczeństwa.
- Sterowanie układem odbywa się obecnie za pomocą ekranu dotykowego i joysticka na stanowisku sterowniczym
Modernizacja maszyny bębnowej do jazdy ludzi
- Przebudowa napędów prądu stałego na prąd zmienny. Zdemontowano istniejące zespoły silnikowo-generatorowe, zainstalowano nowe przetwornice częstotliwości i nowe napędy.
- Naprawiono/wycofano z eksploatacji sprzęgło bębna liny podsiębiernej
- Wymieniono sprzęgło bębna liny nadsiębiernej na sprzęgło z przekładnią pierścieniową
- Wyposażono maszynę w hamulec przekładniowy
- Stare hamulce zastąpiono nowymi hamulcami z sprężynami talerzowymi
- Wszystkie stare niskociśnieniowe układy hydrauliczne sprzęgła i hamulca zostały zastąpione nowym układem wysokociśnieniowym
- Sterowanie operatorem odbywa się teraz za pomocą ekranu dotykowego i joysticka na stanowisku sterowniczym
Firma SIEMAG TECBERG jest zadowolona z dobrej współpracy wszystkich uczestników projektu na miejscu oraz z terminowego wykonania wszystkich prac modernizacyjnych maszyn wyciągowych, ku pełnemu zadowoleniu klienta.
Osoby zainteresowane historią mogą zobaczyć maszyny wyciągowe w akcji na filmie "South Dakota Saga" Kopalnia Homesta-ke z 1940 roku - część 1 (https://www.youtube.com/watch?v=xflN9kYdTB4).
Kto chciałby się dowiedzieć czegoś więcej o nowoczesnych urządzeniach, powinien skorzystać z doskonałej prezentacji wideo z Sanford Underground Research Facility: "Deep Talks: Move it, skip it, dump it" (https://www.youtube.com/watch?v=AWQZtOOnqdg).
Komunikat prasowy jest dostępny do pobrania poniżej.
